无线设备中的射频部分在无线通讯中扮演着两个重要的角色,在发射信号的过程中扮演着将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号,在接收信号的过程中将收到的电磁波信号转换成二进制数字信号。无线通信设备中的射频部分包括射频前端和天线,射频前端包括发射通道和接收通道。具体的元器件包括低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA)、双工器(Duplexer)、开关和天线。射频部分处于发射状态时,开关的接收支路关闭发射支路打开,低噪声放大器处于关闭状态,从收发机(Tranceiver)发出的信号经过功率放大器(PA)放大,再通过滤波器滤除杂波,通过双工器后连接到开关的发射支路,信号通过天线发射出去;当射频部分处于接收状态时,开关的接收支路打开发射通道关闭,功率放大器关闭,从天线接收到的信号,通过开关的接收支路到双工器,经过滤波后传递给低噪声放大器放大,放大后传递给收发机进行信号处理,完成信号接收。
移动终端中不同的频段、不同制式的频段所对应的射频部分都不一样。从手机1G升级到5G过程中,每升级一代,一方面要保证向下兼容,原有的射频部分会保留;另一方面会增加新的发射和接收频段,带来射频硬件部分的新开支。如图13所示,以苹果手机为例,苹果手机从iphone4s到Iphone7,所支持的判断和制式越来越多,对应的射频部分越来越复杂;通过对比Iphone4S和 IphoneX 所用的功率放大器可以发现,Iphone4S 中只用了两颗功放芯片,分别为Avago 的 ACPM-7178和 Skyworks的SKY-77464,到了IphoneX则用了4个功放芯片,功率放大器的使用量大大增加。除了主通信的射频通道以外,移动终端其他无线功能(Wifi、蓝牙、GPS等)功能的实现,都需要用到独立的射频芯片和天线。
图表1:一个单通道射频部分示意图

图表2:Iphone 4S与IphoneX 射频板
